《变压器保护培训》PPT课件.ppt

,南 京 钛 能 气 研 究 所 南京南自电力控制系统工程有限公司,变压器保护培训,尊敬的用户，您好！,南 京 钛 能 气 研 究 所 南京南自电力控制系统工程有限公司,贵单位配备的保护装置适合国内电网的运行特点，保护性能可靠、操作界面简洁，辅助功能设置灵活，定值修改方便快捷，事件记录详细。,衷心感谢您选择我公司微机保护测控装置！,变压器主保护 差动保护 非电量保护 变压器后备保护 变压器高后备保护 变压器低后备保护,变压器保护,变压器差动保护,二次谐波制动的比率差动保护 高速差动电流速断保护 差动电流越限监视 TA断线检测可选择闭锁差动保护,二次谐波制动的比率差动保护,一、各侧电流调平衡： 由于变压器各侧的额定电压、TA变比以及接线方式不同，因此，在正常工况下，流入差动继电器的各侧电流也不相同，为使正常工况时差动保护不误动，应使工况下差动继电器各相差流等于零。 装置可采用软件处理，将各侧不同大小的电流折算到同一基准下，使得正常工况时差动不误动。其过程如下： 1）计算各侧TA二次额定电流； 2）计算各侧平衡系数； 3）计算折算后电流； 注：折算由装置内部自动完成，只需整定各侧TA二次额定电流。,二次谐波制动的比率差动保护,二、星三角变换： 1）星三角变换的选择依据： 当差动CT采用外部yd变换，各侧yd变换均选择“退出”； 当差动CT采用内部变换，外部CT采用Y/Y接线，主变为Y,d-11接线，一侧yd变换选择“投入”，二侧yd变换选择“退出”。 当差动CT采用内部变换，外部CT采用Y/Y接线，主变为Y,y-12接线，一侧yd变换选择“投入”，二侧yd变换选择“投入”。 2）装置内部星三角变换公式： 例如：一侧经星三角变换后A相电流IA1=(Ia1- Ib1)/1.732 二侧经星三角变换后B相电流IB2=(Ib2- Ic2)/1.732 三侧经星三角变换后C相电流IC3=(Ic3- Ia3)/1.732 注：以上星三角的变换公式是矢量运算。,二次谐波制动的比率差动保护,1）经外部星三角变换,外加电流（已经过外部变换）,装置内部折算,差动继电器,2）经内部星三角变换,外加电流,装置内部折算,装置内部变换,差动继电器,三、电流折算变换的几种方式：,二次谐波制动的比率差动保护,四、差动电流及制动电流的计算 1）差动电流 Id=I1+I2+I3+I4,2）制动电流 IRT= （|I1|+|I2|+|I3|+|I4|）/2,例如：经过折算变换后A相各侧电流为：IA1、IA2、IA3、IA4， A相差动电流：Id=IA1+IA2+IA3+IA4 A相制动电流：IRT=（|IA1|+|IA2|+|IA3|+|IA4|）/2,二次谐波制动的比率差动保护,五、示例 接线为YN,d11的双绕组变压器，额定电压分别为110kV及10kV，容量31500kVA，110kV侧TA：200/5，10kV侧TA：2000/5，外部TA接线：Y/ Y。 计算： 1）计算各侧额定电流和平衡系数，结果如下： 差动继电器内部基准电流IB：5A 高压侧二次额定电流Ie1：4.13A 变压器高压侧平衡系数K1= IB/ Ie1=1.21 低压侧二次额定电流Ie3：4.55A 变压器低压侧平衡系数K3= IB/ Ie3=1.10 2）因为外部TA接线：Y/ Y，变压器接线为YN,d11， 所以，高压侧星三角变换投入，低压侧星三角变换退出。,二次谐波制动的比率差动保护,若在高、低压侧A相各加电流15A，方向相反，计算如下： 高压侧： A相所加电流ia1：15A ia1折算后电流Ia1= K1* ia1=15*1.21=18.15A 星三角变换后 A相电流IA1=(Ia1- Ib1)/1.732=10.48A B 相电流IB1=(Ib1- Ic1)/1.732=0A C相电流IC1=(Ic1- Ia1)/1.732=-10.48A 低压侧： A相所加电流ia3：-15A ia3折算后电流Ia3= K3* ia3=(-15)*1.10=-16.50A B 相：0A C相：0A 差流 A相：-6.02A B 相：0A C相：-10.48A,二次谐波制动的比率差动保护,各量的矢量关系如下：,高 压 侧,外加A相15A,折算后A相18.15A,变换后A相10.48A,变换后C相10.48A,低 压 侧,外加A相15A,折算后A相16.50A,差 动,A相6.02A,B相0A,C相10.48A,二次谐波制动的比率差动保护,若在高、低压侧B相各加电流15A，方向相反，同法计算各相差流如下： A相：-10.48A B 相： -6.02A C相： 0A 若在高、低压侧C相各加电流15A，方向相反，同法计算各相差流如下： A相： 0A B 相： -10.48A C相： -6.02A,二次谐波制动的比率差动保护,六、比率制动曲线,Id,IRT,差动门槛,比率制动拐点,比率制动系数,制 动 区,动 作 区,二次谐波制动的比率差动保护,七、二次谐波制动 变压器空投时产生很大的涌流，为使其空投时变压器不误动，装置设有涌 流判别元件。 保护装置中采用较多的涌流判别元件有二次谐波制动元件、波形对称判别元件等。 我们装置采用二次谐波制动元件，三相或门制动方式。 为衡量二次谐波制动能力，采用一个专用的物理量二次谐波制动比。其定义如下：流过差动回路的的差流中，含有基波电流和二次谐波电流，基波电流大于动作电流，而差动保护处于临界制动状态，此时差流中的二次谐波电流与基波电流的百分比。 差动保护被制动的条件是：二次谐波电流与基波电流之比大于整定的二次谐波制动比。 由定义可知，整定的二次谐波制动比越大，单位二次谐波所起到的制动作用越差，保护躲涌流的能力越差；反之亦然。,变压器主保护,一、高速差动电流速断保护 变压器内部故障严重时，为防止由于TA饱和等原因而致使差动元件拒动或延缓动作，装置要设置差动速断元件。 二、差动电流越限监视 装置设置了差动电流越限监视功能，监视差动回路。 三、TA断线 TA断线判据：各侧差动臂电流中有且仅有一相电流为零。 装置设置了CT断线解除定值，在CT断线时，发生故障达到一定水平，仍能使差动保护动作。,变压器主保护,A相差动,逻辑框图,B 相差动,C相差动,=1,B 相涌流,C相涌流,A相涌流,=1,&,=1,=1,=1,出口,告警,比率差动,差动速断,差流越限,变压器后备保护, 高后备 复合电压闭锁方向过流保护 相间故障保护 零压方向闭锁零序电流保护 大电流接地系统中性点直接接地运行的变压器 间隙零序电流保护 大电流接地系统中性点间隙接地运行的变压器 零序过压保护 小电流接地系统中性点不接地运行的变压器 过负荷保护 充电保护, 低后备 复合电压闭锁方向过流保护 相间故障保护 零序电流保护 接地告警 零序过压保护 接地告警 过负荷 充电保护,变压器后备保护,关于高后备的零序过电流保护和间隙零序电流保护的说明： 零序过电流保护在中性点接地刀闸合上时自动投入，间隙零序保护在中性点接地刀闸断开时自动投入，当不采用自动切换方式时，可采用压板或转换开关手动切换实现。,关于低后备的零序电流保护和零序电压保护的说明： 该保护可用于低压侧母线或线路的接地告警，此时，零序电 压或零序电流采自被保护线路。,关于925中后备保护的说明： 925中配有各侧过流保护和过负荷保护，当后备保护925A、25B拒动或检修时，不失去后备保护，使得后备保护双重化。,复合电压闭锁方向过流保护,变压器过流保护作为相邻元件故障的后备保护，为了提高过电流保护的动作灵敏度而增加复合电压闭锁。对于两侧均有电源的变压器，为确保保护的选择性，通常采用功率方向元件闭锁，即构成复合电压闭锁方向过流保护。,复合电压是线电压低和负序电压高的或门组合。,功率方向元件： 接线方式：90度； A相功率方向元件输入电压、电流为：Ubc、Ia B 相功率方向元件输入电压、电流为：Uca、Ib C相功率方向元件输入电压、电流为：Uab、Ic,复合电压闭锁方向过流保护,最大灵敏角与动作区 以A相功率元件为例：,Ua,Ub,Uc,Ubc,Ia,最大灵敏角,动作区,若最大灵敏角为-45度，则动作区为-13545度。 注：角度均指Ubc超前Ia的角度。,复合电压闭锁方向过流保护,逻辑框图,Ubc,Uab,Uca,U2,Ia,Ia/Ubc,Ib/Uca,Ib,Ic,Ic/Uab,=1,&,&,&,=1,&,t1,t2,t3,选跳开关,选跳开关,选跳开关,复合电压闭锁方向过流保护,几点说明： 1）该保护的电流元件、功率方向元件以及复压元件可以通过控制字的选择灵活地组合。 对于925A、925B装置： 若只投入“过流”控制字即为纯过流保护； 若投入“过流” 和“方向闭锁”控制字即为方向过流保护； 若投入“过流” 和“复压闭锁”控制字即为复压闭锁过流保护； 若投入“过流” 、“复压闭锁” 和“方向闭锁”控制字即为复压闭锁方向过流保护； 对于915B、915C装置： “复合电压闭锁方向元件”控制字中选择“退出”、 “方向”、 “复压”、“复压方向”即可实现上述四中保护。 2）复压可选择本侧独立启动或本侧和他侧共同构成“或”门启动，以提高保护的灵敏度。,复合电压闭锁方向过流保护,对于925A、925B装置，本侧复压来自内部计算，他侧复压来自复压启动开关。本侧复压启动后，可启动复压继电器，用于启动其他侧复压过流保护。 例如：本侧复压选择经两侧“或”门启动。他侧“复压启动输出”控制字投入，本侧“外部复合电压启动”投入，逻辑关系如下：,内部计算的本侧复压,他侧复压启动开关量,=1,启动本侧复压过流保护,复压启动输出,他侧复压启动开关量,内部计算的本侧复压,=1,启动本侧复压过流保护,复压启动输出,复合电压闭锁方向过流保护,对于915B、915C装置，两侧复合电压均通过内部计算，装置设有两个TV通道，“复合电压取自”控制字